Природные процессы. бестопливной энергетики
Повышение напора энергией природы
Сразу скажем, что это – известное явление: гидравлический удар и гидравлический таран (см. например /31/). Внятного физического объяснения нет, хотя в формуле Жуковского повышения напора ДР = сvа присутствует плотность, скорость течения и скорость звука в воде.
Жидкость, как и газ, обладает глобулярной структурой. Внутри глобулы движется осциллятор воды путем электродинамического взаимодействия с соседями и обменом импульсом (энергией) через посредника – электрино, обусловливающего также энергообмен с электринным газом окружающей среды, подпитываемым энергией от Солнца и космоса. За подробностями отошлем к работам /7-10/. Последняя посвящена именно разгону звуковой волны за счет указанной цепочки энергетических взаимодействий, то есть – за счет природы, даром (с точки зрения человека). Вода подчиняется тем же законам физики, что и газ, для которого алгоритм разгона звуковой волны расписан выше. В отличие от газа вода имеет ряд особенностей, влияющих на параметры процесса разгона звуковой волны. Осциллятор – монокристалл воды является сложной структурой, состоящей из 3761 молекул воды. Он массивен и занимает много места в своей глобуле (96,34%), не давая возможности проникнуть туда соседям. Этим и объясняется несжимаемость воды (или сжимаемость при высоких давлениях). В газе размер молекулы – осциллятора примерно на 3 порядка меньше размера глобулы, поэтому газ – сжимаем. При разгоне звуковой волны глобулы газа деформируются (сжимаются), глобулы воды – нет.
При скорости звука в воде при нормальных условиях с = 1483 м/с, казалось бы, динамическое давление (напор) на фронте звуковой волны должен быть
Однако, скорость движения самих глобул осцилляторов существенно ниже скорости звука и составляет примерно 3,7 мм/с, вычисленная как скорость блуждания. Осцилляторы фактически как бы стоят на месте, а волна идет, поднимая воду на большую высоту за счет микродвижений глобул осцилляторов, поддерживаемых существенно более скоростным движением самих осцилляторов: 622 м/с в начале разгона и 622 + 1483 = 2105 м/с в конце. Указанная выше скорость блуждания является средней. С подходом волны она увеличивается до скорости звука на пути в микроны, а затем не только спадает до нуля, но и приобретает обратный знак вследствие разрежения за фронтом волны. На фотографиях струи воды, выполненных скоростной съемкой видно, что струя не ровная, внутри нее есть колебания, вращения, вихри и капли, вылетающие из поверхности. Сложный характер течения вызывает необходимость специального исследования для определения дополнительного напора, создаваемого волной. Этим занимается, например, Л. С. Котоусов и другие исследователи.
Ф. М. Канарев и А. И. Тлишев разработали и испытали новый электрогидравлический кавитационный теплогенератор /47/, принцип действия которого изложен в /1/ (с.95-96). Испытанный образец имеет коэффициент преобразования мощности (электрической к тепловой) 1/28, что экономически рентабельно. Он представляет из себя трубку диаметром 16х4 мм длиной 100 мм с 5-ю патрубками для протока воды (раствора) с электродами. Импульсами электрического тока (напряжение 235 В; ток 117 А; частота 135,1 Гц; длительность 0,28 мс; период 7,4 мс) поддерживается кавитационный режим при температуре 660С. Начальная температура воды 220С, расход 5,5 л/ч. Электрогидравлический удар вызывает разгон звуковой волны за счет природных сил, затем кавитация многократно повторяет тот же процесс, вызывая нагрев воды как бы даром.
